DE202023102250U1 - Batterie und Batteriepack - Google Patents

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DE202023102250U1 DE202023102250.2U DE202023102250U DE202023102250U1 DE 202023102250 U1 DE202023102250 U1 DE 202023102250U1 DE 202023102250 U DE202023102250 U DE 202023102250U DE 202023102250 U1 DE202023102250 U1 DE 202023102250U1
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Abstract

Batterie, dadurch gekennzeichnet, dass diese umfasst:
einen Gehäusekörper (1), bei welchem es sich um eine vierseitige prismatische Konstruktion handelt,
zwei Endabdeckungen (2), welche jeweils an den beiden Seiten in Längenrichtung des vorgenannten Gehäusekörpers (1) vorgesehen sind, wobei an zumindest einer vorgenannten Endabdeckung (2) ein Ausdünnungsteil (3) vorgesehen ist,
eine Batteriezelle (4), welche innerhalb des vorgenannten Gehäusekörpers (1) vorgesehen ist,
einen Gasausbreitungskanal (6), welcher zwischen der vorgenannten Batteriezelle (4) und dem vorgenannten Gehäusekörper (1) vorgesehen ist, wobei sich der vorgenannte Gasausbreitungskanal (6) in Längenrichtung des vorgenannten Gehäusekörpers (1) erstreckt, wobei der vorgenannte Gasausbreitungskanal (6) mit dem vorgenannten Ausdünnungsteil (3) durchgängig verbunden ist.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Das vorliegende Gebrauchsmuster betrifft das technische Gebiet der Batterien, insbesondere eine Batterie und ein Batteriepack.
  • Stand der Technik
  • Lithium-Ionen-Batterien weisen die Vorteile hoher Energiedichte, hoher Leistungsdichte, guter Sicherheitseigenschaften, schneller Ladung und Entladung, langer Lebenszyklen, Umweltfreundlichkeit, Nichtbestehen von Memory-Effekten usw. auf und werden umfassend in Bereichen wie tragbaren Geräten, Luft- und Raumfahrt, städtischem Schienenverkehr usw. verwendet. Die Formen von Lithium-Ionen-Batterien können rechteckig oder rundzylindrisch sein, wobei in Kraftfahrzeugen neuer Energien verwendete Antriebsbatterien in den meisten Fällen rechteckig sind. Gegenwärtig ist eine rechteckige Batterie großer Abmessungen vorhanden, deren Länge im Vergleich zu üblichen rechteckigen Batterien größer ist, wobei zur Gewährleistung der Energiedichte und Raumdichte des Batteriepacks die Pole und das Explosionsschutzventil der rechteckigen Batterie großer Abmessungen an den beiden Seiten in Längenrichtung der Batterie vorgesehen sind. Allerdings findet das thermische Durchgehen normalerweise im mittleren Teil der rechteckigen Batterie großer Abmessungen statt, wobei diese Stelle relativ weit von dem Explosionsschutzventil entfernt ist, so dass das im Inneren der Batterie befindliche Gas nur schwer unverzüglich das Explosionsschutzventil erreichen und ausgeleitet werden kann, was die Ansammlung des Gases im Inneren der Batterie mit Ausdehnung bewirkt und zum Bersten der Batterie mit Sicherheitsgefahr führt.
  • Inhalt des Gebrauchsmusters
  • Zur Lösung der genannten Mängel beim Stand der Technik besteht eine erste Zielsetzung des vorliegenden Gebrauchsmusters in der Bereitstellung einer Batterie, welche im Inneren befindliches Gas unverzüglich ausleiten kann und somit die Sicherheit der Batterie gewährleistet.
  • Zur Lösung der genannten Mängel beim Stand der Technik besteht eine zweite Zielsetzung des vorliegenden Gebrauchsmusters in der Bereitstellung eines Batteriepacks, welches das Merkmal hoher Sicherheit aufweist.
  • Die zur Verwirklichung der ersten Zielsetzung des vorliegenden Gebrauchsmusters bereitgestellte technische Lösung ist wie folgt:
    • Batterie, umfassend:
      • einen Gehäusekörper, bei welchem es sich um eine vierseitige prismatische Konstruktion handelt,
      • zwei Endabdeckungen, welche jeweils an den beiden Seiten in Längenrichtung des Gehäusekörpers vorgesehen sind, wobei an zumindest einer Endabdeckung ein Ausdünnungsteil vorgesehen ist,
      • eine Batteriezelle, welche innerhalb des Gehäusekörpers vorgesehen ist,
      • einen Gasausbreitungskanal, welcher zwischen der Batteriezelle und dem Gehäusekörper vorgesehen ist, wobei sich der Gasausbreitungskanal in Längenrichtung des Gehäusekörpers erstreckt, wobei der Gasausbreitungskanal mit dem Ausdünnungsteil durchgängig verbunden ist.
  • Dadurch, dass bei dem vorliegenden Gebrauchsmuster zwischen der Batteriezelle und dem Gehäusekörper der Gasausbreitungskanal vorgesehen ist, kann sich das im Inneren der Batterie entstehende Gas durch den Gasausbreitungskanal schnell zu dem am Ende vorgesehenen Ausdünnungsteil ausbreiten, so dass das Ausdünnungsteil unter Stoß berstend öffnet und das Gas unverzüglich ausgeleitet wird. Somit wird vermieden, dass sich Gas im Inneren der Batterie ansammelt und eine Ausdehnung des Gehäusekörpers bis zum Bersten bewirkt, was die Sicherheit der Batterie gewährleistet.
  • Die zur Verwirklichung der zweiten Zielsetzung des vorliegenden Gebrauchsmusters bereitgestellte technische Lösung ist wie folgt:
    • Batteriepack, umfassend die vorgenannte Batterie.
    • Das Batteriepack nach dem vorliegenden Gebrauchsmuster weist hohe Sicherheit und lange Lebensdauer auf.
  • Figurenliste
    • 1 zeigt die Konstruktion der Batterie nach beispielhaften Ausführungsformen.
    • 2 zeigt eine Explosionsdarstellung der Batterie nach beispielhaften Ausführungsformen.
    • 3 zeigt die Konstruktion der Isolationshalterung nach beispielhaften Ausführungsformen.
    • 4 zeigt eine Ansicht von links der Batterie nach einer beispielhaften Ausführungsform.
    • 5 zeigt eine Ansicht von links der Batterie nach einer anderen beispielhaften Ausführungsform.
  • Die Bezugszeichen aus den beigefügten Figuren sind wie folgt:
  • 1
    Gehäusekörper,
    2
    Endabdeckung,
    21
    Pluspol,
    22
    Minuspol,
    3
    Ausdünnungsteil,
    4
    Batteriezelle,
    5
    Isolationshalterung,
    51
    Hervorstehende Rippe,
    6
    Gasausbreitungskanal.
  • Konkrete Ausführungsformen
  • Zum besseren Verständnis und leichteren Ausführung erfolgt nachstehend eine klare und vollständige Beschreibung der technischen Lösung beispielhafter Ausführungsformen des vorliegenden Gebrauchsmusters unter Berücksichtigung der beigeführten Figuren zu beispielhaften Ausführungsform des vorliegenden Gebrauchsmusters.
  • Bezüglich der Beschreibung des vorliegenden Gebrauchsmusters ist darauf hinzuweisen, dass die durch Begriffe wie „über“, „unter“, „vor“, „hinter“, „links“, „rechts“, „vertikal“, „horizontal“, „oben“, „unten“, „innen“, „außen“ usw. bezeichneten Positionen oder Positionsbeziehungen auf den in den beigefügten Figuren gezeigten Positionen oder Positionsbeziehungen beruhen und nur der Vereinfachung der Beschreibung des vorliegenden Gebrauchsmusters dienen, ohne explizit oder implizit zu bedeuten, dass die genannten Vorrichtungen oder Elemente eine bestimmte Position aufweisen, in einer bestimmten Position gebildet oder gehandhabt werden müssten, so dass diesbezüglich keine Interpretation als Beschränkung des vorliegenden Gebrauchsmusters vorzunehmen ist.
  • Sofern keine anderweitige Definition erfolgt, werden sämtliche technische und wissenschaftliche Begriffe in der vorliegende Beschreibung so verwendet wie ein Fachmann des betreffenden technischen Gebietes diese üblicherweise versteht. Die in der Beschreibung des vorliegenden Gebrauchsmusters verwendeten Begriffe dienen lediglich der Beschreibung konkreter beispielhafter Ausführungsformen des vorliegenden Gebrauchsmusters und bedeuten keine Beschränkung des vorliegenden Gebrauchsmusters.
  • Die vorliegende beispielhafte Ausführungsform offenbart eine Batterie, bei der es sich um eine rechteckige Batterie großer Abmessungen handelt. Wie in den 1 und 2 gezeigt, handelt es sich bei der X-Richtung um die Längenrichtung der Batterie, während es sich bei der Y-Richtung um die Dickenrichtung der Batterie handelt. Wenn die Batterie innerhalb eines Batteriepacks vorgesehen ist, sind sowohl die X-Richtung als auch die Y-Richtung parallel zu der Fläche der Bodenplatte des Batteriepacks mit Kontakt zu der Batterie. Bei der Z-Richtung handelt es sich um die Höhenrichtung der Batterie. Wenn die Batterie innerhalb eines Batteriepacks vorgesehen ist, ist die Z-Richtung vertikal zu der Fläche der Bodenplatte des Batteriepacks mit Kontakt zu der Batterie. Die rechteckige Batterie großer Abmessungen nach der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform umfasst den Gehäusekörper 1 als vierseitige prismatische Konstruktion, wobei die genannte vierseitige prismatische Konstruktion so verstanden wird, dass der Gehäusekörper 1 im Ganzen eine prismatische Form aufweist, wobei die Verbindungstellen von Seite zu Seite und/oder Kante zu Kante des Gehäusekörpers 1 rechtwinklig sein können oder als bogenförmige Übergangskonstruktionen usw. vorgesehen sein können. An den jeweiligen Seiten des Gehäusekörpers 1 können Ausbuchtungskonstruktionen und/oder Ausnehmungskonstruktionen vorgesehen sein. Innerhalb des Gehäusekörpers 1 ist die Batteriezelle 4 vorgesehen, wobei sich die Batteriezelle 4 in Längenrichtung des Gehäusekörpers 1 erstreckt, wobei die äußere Oberfläche der Batteriezelle 4 mit einer inneren Isolationsfolie (in den Figuren nicht gezeigt) bedeckt ist, wobei die äußere Oberfläche des Gehäusekörpers 1 mit einer äußeren Isolationsfolie (in den Figuren nicht gezeigt) bedeckt ist, so dass zwischen der Batteriezelle 4 und dem Gehäusekörper 1 sowie zwischen dem Gehäusekörper 1 und der äußeren Umgebung eine effektive Isolation besteht. Die Länge der rechteckigen Batterie großer Abmessungen nach der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform ist im Vergleich zu der Länge üblicher rechteckiger Batterien größer. Die Länge üblicher rechteckige Batterien beträgt 148 mm, maximal 300 mm. Die Länge des Gehäusekörpers 1 der rechteckigen Batterie großer Abmessungen nach der vorliegenden Anmeldung beträgt 300-1.500mm, meistens 580-1.200mm. Dieser Längenbereich kann bewirken, dass nach dem Vorsehen der Batterie innerhalb des Batteriepacks das Batteriepack eine relativ hohe Raumausnutzung aufweist, wobei die Anzahl der Batterien relativ gering ist, so dass eine relativ gute Anordnung innerhalb des Batteriepacks möglich ist. Die Länge der rechteckigen Batterie großer Abmessungen nach der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform überschreitet die Länge üblicher rechteckiger Batterie signifikant. Wenn mehrere rechteckige Batterien großer Abmessungen innerhalb eines Batteriepacks angeordnet werden, ist zur Gewährleistung von Raumdichte und Energiedichte des Batteriepacks im Vergleich zu der bei üblichen rechteckigen Batterien vorgesehenen Positionierung der Endabdeckung am oberen Teil des Gehäusekörpers bei der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform vorgesehen, dass an beiden Seiten in Längenrichtung des Gehäusekörpers 1 jeweils eine Endabdeckung 2 vorgesehen ist, wobei die Länge der Batteriezelle 4 bei der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform 0,8-0,95 der Länge des Gehäusekörpers 1 beträgt, so dass gewährleistet werden kann, dass beim Vorsehen der Batteriezelle 4 innerhalb des Gehäusekörpers 1 die Batteriezelle 4 durch die an beiden Seiten vorgesehenen Endabdeckungen 2 innerhalb des Gehäusekörpers 1 gepackt ist, wobei die Batterie eine relativ hohe Energiedichte aufweist.
  • Wie in den 1, 4 und 5 gezeigt, ist an den beiden Endabdeckungen 2 jeweils der Pluspol 21 und der Minuspol 22 der Batterie vorgesehen, wobei zumindest an einer Endabdeckung 2 das Ausdünnungsteil 3 vorgesehen ist. Üblicherweise ist das Ausdünnungsteil 3 das Explosionsschutzventil der Batterie. Bei einem übermäßig hohen Gasdruck innerhalb der Batterie erfolgt das berstende Öffnen des Explosionsschutzventils zur Druckabfuhr der Batterie, wodurch ein Sicherheitsvorfall mit thermischem Durchgehen und Ausdehnung der Batterie verhindert wird. Alternativ kann vorgesehen sein, dass das Ausdünnungsteil 3 nach einem elektrolytischen Verlust gewisser Dicke eine dünne Metallplatte ist, wobei die Konstruktionen des Ausdünnungsteils 3 vielgestaltig sein können, was hier nicht einzeln an Beispielen erläutert wird. Es ist eine Ausführung nach den tatsächlichen Erfordernissen möglich. Unabhängig von der Art der Konstruktion des Ausdünnungsteils 3 ist die Zielsetzung die Druckabfuhr bei thermischem Durchgehen und Ausdehnung der Batterie. Es ist allgemein bekannt, dass das thermische Durchgehen einer Batterie normalerweise am mittleren Teil der Batterie stattfindet und sich dadurch zeigt, dass Gasansammlungen zu einer Ausdehnung des Gehäusekörpers 1 mit signifikantem Temperaturanstieg führen. Bei üblichen rechteckigen Batterien liegt ein relativ kurzer Abstand zwischen dem mittleren Teil der Batterie und dem Explosionsschutzventil vor, so dass das Gas das Explosionsschutzventil schnell erreichen kann und durch berstendes Öffnen des Explosionsschutzventils ausgeleitet wird. Bei der rechteckigen Batterie großer Abmessungen nach der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform ist die Länge des Gehäusekörpers 1 relativ groß, wobei der Abstand zwischen dem mittleren Teil der Batterie und dem Ausdünnungsteil 3 an der Endabdeckung 2 recht lang ist, so dass das am mittleren Teil der Batterie entstehende Gas schwer unverzüglich das Ausdünnungsteil 3 erreicht und ausgeleitet wird, was eine Gasansammlung innerhalb der Batterie und deren Ausdehnung bewirkt, zum Bersten der Batterie führt und eine Gefahr bedeutet. Zur Lösung dieses Problems ist, wie in den 2 und 3 gezeigt, bei der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform vorgesehen, dass zwischen der Batteriezelle 4 und dem Gehäusekörper 1 der Gasausbreitungskanal 6 vorgesehen ist, wobei sich der Gasausbreitungskanal 6 in Längenrichtung des Gehäusekörpers 1 erstreckt und wobei der Gasausbreitungskanal 6 mit dem Ausdünnungsteil 3 durchgängig verbunden ist. Dadurch, dass bei der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform zwischen der Batteriezelle 4 und dem Gehäusekörper 1 der Gasausbreitungskanal 6 vorgesehen ist, kann durch den Gasausbreitungskanal 6 bewirkt werden, dass sich das innerhalb der Batterie entstehende Gas schnell zu dem Ausdünnungsteil 3 am Ende ausbreitet, so dass das Ausdünnungsteil 3 unter Stoß berstend öffnet und das Gas unverzüglich ausgeleitet wird. Somit wird vermieden, dass sich Gas im Inneren der Batterie ansammelt und eine Ausdehnung des Gehäusekörpers 1 bis zum Bersten bewirkt, was die Sicherheit der Batterie gewährleistet.
  • Die äußere Oberfläche der Batteriezelle 4 ist mit einer inneren Isolationsfolie bedeckt. Um zu gewährleisten, dass das an der Oberfläche der Batteriezelle 4 entstehende Gas ungehindert den Gasausbreitungskanal 6 erreichen kann, sind an der inneren Isolationsfolie der Position des Gasausbreitungskanals 6 gegenüberliegend mit Zwischenabstand mehrere Gasdurchlassöffnungen (in den Figuren nicht gezeigt) vorgesehen, so dass das im Verlauf des Betriebs der Batteriezelle 4 entstehende Gas durch die Durchlassöffnungen in der inneren Isolationsfolie ungehindert den Gasausbreitungskanal 6 erreichen kann, um sich durch den Gasausbreitungskanal 6 schnell zu dem Ausdünnungsteil 3 auszubreiten, so dass das Ausdünnungsteil 3 unter Stoß berstend öffnet und das Gas unverzüglich ausgeleitet wird.
  • Wie in den 2 und 3 gezeigt, ist zwischen der Batteriezelle 4 und dem Gehäusekörper 1 die Isolationshalterung 5 vorgesehen, wobei sich die Isolationshaltung 5 zwischen der inneren Isolationsfolie und dem Gehäusekörper 1 befindet. Die Isolationshalterung 5 erstreckt sich in Längenrichtung des Gehäusekörpers 1, wobei zwischen der Isolationshalterung 5
  • und der Batteriezelle 4 und/oder dem Gehäusekörper 1 der Gasausbreitungskanal 6 gebildet ist, wobei, wenn der Gasausbreitungskanal 6 zwischen der Isolationshalterung 5 und dem Gehäusekörper 1 vorgesehen ist, an der Isolationshalterung 5 der Position des Gasausbreitungskanals 6 gegenüberliegend mit Zwischenabstand mehrere Gasdurchlassöffnungen vorgesehen sind, so dass das im Verlauf des Betriebs der Batteriezelle 4 entstehende Gas durch die innere Isolationsfolie und die Gasdurchlassöffnungen der Isolationshalterung 5 ungehindert den Gasausbreitungskanal 6 erreichen kann, um sich durch den Gasausbreitungskanal 6 schnell zu dem Ausdünnungsteil 3 auszubreiten, so dass das Ausdünnungsteil 3 unter Stoß berstend öffnet und das Gas unverzüglich ausgeleitet wird.
  • Wie in 3 gezeigt, ist der Gasausbreitungskanal 6 an der Isolationshalterung 5 vorgesehen. Eine Lösung sieht vor: an der auf die Batteriezelle 4 und/oder den Gehäusekörper 1 weisenden Seite der Isolationshalterung 5 ist eine Rille vorgesehen, wobei sich die vorgenannte Rille in Längenrichtung der Isolationshalterung 5 erstreckt, so dass der Gasausbreitungskanal 6 gebildet wird, so dass das im Inneren der Batterie befindliche Gas sich schnell zu dem Ausdünnungsteil 3 ausbreitet und unverzüglich ausgeleitet werden kann.
  • Die Tiefe der Rille steht in einem Verhältnis von 0,1-0,9 zu der Dicke der Isolationshalterung 5, wobei das betreffende Verhältnis die Festigkeit der Isolationshalterung 5 gewährleisten und eine gute Stütz- und Isolationsfunktion erfüllen kann, ebenso wie ausreichender Gasspeicherraum des Gasausbreitungskanals 6 bewirkt werden kann, so dass gewährleistet ist, dass sich das Gas durch den Gasausbreitungskanal 6 schnell zu dem Ausdünnungsteil 3 ausbreiten kann, um das Ausdünnungsteil 3 zum berstenden Öffnen mit Gasausleitung zu veranlassen.
  • Es ist darauf hinzuweisen, dass die Tiefe der Rille und die Dicke der Isolationshaltung 5 sämtlich parallel zu der Höhenrichtung des Gehäusekörpers 1 sind. Eine andere Lösung sieht vor: an der auf die Batteriezelle 4 und/oder den Gehäusekörper 1 weisenden Seite der Isolationshalterung 5 sind zumindest zwei hervorstehende Rippen 51 vorgesehen, wobei die zumindest zwei hervorstehenden Rippen 51 mit Zwischenabstand in Höhenrichtung der Isolationshalterung 5 vorgesehen sind, wobei sich die zumindest zwei hervorstehenden Rippen 51 sämtlich in Höhenrichtung der Isolationshalterung 5 erstrecken, so dass zwischen zwei benachbarten hervorstehenden Rippen 51 der Gasausbreitungskanal 6 gebildet wird.
  • Bei dieser Lösung dienen die hervorstehenden Rippen 51 nicht nur der Bildung des Gasausbreitungskanals 6, sondern können auch die Festigkeit der Isolationshalterung 5 erhöhen, um die gute Isolation der Isolationshalterung 5 gegen den Gehäusekörper 1 und die Batteriezelle 4 zu gewährleisten. Es ist darauf hinzuweisen, dass bei der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform der Gasausbreitungskanal 6 zwischen der Isolationshalterung 5 und der Batteriezelle 4 vorgesehen ist, oder zwischen der Isolationshalterung 5 und dem Gehäusekörper, oder zwischen der Isolationshalterung 5 und der Batteriezelle 4 sowie dem Gehäusekörper 1. Die Konzeption kann nach den Erfordernissen der Anwendung vorgenommen werden. Unabhängig davon, ob der Gasausbreitungskanal 6 durch die Rille gebildet ist oder der Gasausbreitungskanal 6 durch die hervorstehenden Rippen 51 gebildet ist,
  • kann die Anzahl der Gasausbreitungskanäle 6 gemäß den Erfordernissen der Anwendung konzipiert werden, wobei lediglich eine entsprechende Anzahl von Rillen oder eine entsprechende Anzahl von hervorstehenden Rippen 51 vorzusehen ist. Selbstverständlich kann die Höhe des Gasausbreitungskanals 6 gemäß dem Gasaufkommen der Batteriezelle 4 sowie der erforderlichen Gasausleitungsgeschwindigkeit konzipiert werden.
  • Konkret ist die Isolationshaltung 5 an einer Seite in Höhenrichtung der Batteriezelle 4 vorgesehen. Bevorzugt ist an beiden Seiten in Höhenrichtung der Batteriezelle 4 sämtlich die Isolationshaltung 5 vorgesehen, was bedeutet, dass die Isolationshaltung 5 an beiden Außenseiten oben und unten der inneren Isolationsfolie angeklebt ist. Somit kann nicht nur zwischen der Isolationshaltung 5 und der Batteriezelle 4 und/oder dem Gehäusekörper 1 der Gasausbreitungskanal 6 zur unverzüglichen Gasausleitung gebildet werden, sondern gleichzeitig kann die Isolationshaltung 5 eine Stütz- und Isolationsfunktion wahrnehmen, wodurch vermieden wird, dass Rissbildungen der inneren Isolationsfolie unmittelbaren Kontakt zwischen der Batteriezelle 4 und dem Gehäusekörper 1 herbeiführen, was die Sicherheit der Batterie gewährleistet. Auf dieser Basis kann der Gasausbreitungskanal 6 bei der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform an einer Isolationshaltung 5 vorgesehen sein, ebenso wie der Gasausbreitungskanal 6 an zwei Isolationshaltungen 5 vorgesehen sein kann. Wie in 5 gezeigt, erfolgt, wenn an den Isolationshalterungen 5 an den beiden Seiten oben und unten in Höhenrichtung der Batteriezelle 4 sämtlich der Gasausbreitungskanal 6 vorgesehen ist, zur Gewährleistung, dass sich das in dem Gasausbreitungskanal 6 beider Isolationshalterungen 5 befindliche Gas schnell zu dem Ausdünnungsteil 3 ausbreiten kann, das Vorsehen des Ausdünnungsteils 3 am mittleren Teil in Höhenrichtung der Endabdeckung 2. Nunmehr ist der Abstand des in dem Gasausbreitungskanal 6 beider Isolationshalterungen 5 oben und unten befindlichen Gases zu dem Ausdünnungsteil 3 übereinstimmend, wodurch gewährleistet wird, dass das in dem Gasausbreitungskanal 6 oben und unten befindliche Gas sich schnell zu dem Ausdünnungsteil 3 ausbreiten kann und unter berstendem Öffnen des Ausdünnungsteils 3 unverzüglich ausgeleitet wird. Weiter ist vorgesehen, dass an dem mittleren Teil in Höhenrichtung der beiden Endabdeckungen 2 sämtlich das Ausdünnungsteil 3 vorgesehen ist, so dass sich das in dem Gasausbreitungskanal 6 befindliche Gas in beiden Richtungen links und rechts zu dem Ausdünnungsteil 3 ausbreiten kann, der Ausbreitungsweg eine weitere Verkürzung erfährt und die Ausbreitungsgeschwindigkeit um ein Vielfaches erhöht wird. Hierdurch wird vermieden, dass sich das Gas innerhalb der Batterie ansammelt, was die Sicherheit der Batterie wesentlich erhöht. Wie in 4 gezeigt, ist, wenn nur an einer Isolationshalterung 5 der Gasausbreitungskanal 6 vorgesehen ist, die Position des Ausdünnungsteils 3 der Position des Gasausbreitungskanals 6 gegenüberliegt, so dass sich das Gas unmittelbar durch den Gasausbreitungskanal 6 zu dem Ausdünnungsteil 3 ausbreiten kann, und der Ausbreitungsweg des Gases zu einer geraden Linie optimiert werden kann, was einen relativ kurzen Gasausbreitungsweg und eine relativ hohe Gasausbreitungsgeschwindigkeit bedeutet. Weiter sind bei der betreffenden beispielhaften Ausführungsform an beiden Endabdeckungen 2 dem Gasausbreitungskanal 6 gegenüberliegende Ausdünnungsteile 3 vorgesehen, was den Ausbreitungsweg weiter verkürzt und die Ausbreitungsgeschwindigkeit weiter erhöht. Weiter ist vorgesehen, dass wenn nur an einer Isolationshalterung 5 ein Gasausbreitungskanal 6 vorgesehen ist, der Gasausbreitungskanal 6 an der Isolationshalterung 5 des unteren Endes vorgesehen ist, wobei das Ausdünnungsteil 3 nunmehr an dem unteren Teil in Höhenrichtung der Endabdeckung 2 vorgesehen ist. Hierdurch ist bei einer Verwendung des die Batterie enthaltenden Batteriepacks für ein Kraftfahrzeug erneuerbarer Energien das Ausdünnungsteil 3 entfernt von dem Insassenraum vorgesehen, was eine Beeinträchtigung der Insassen durch das berstende Öffnen des Ausdünnungsteils 3 vermeidet.
  • Es ist darauf hinzuweisen, dass bei der Konzeption der Batterie zwischen der Endabdeckung 2 und der Batteriezelle 4 üblicherweise eine zweite Isolationshalterung (in den Figuren nicht gezeigt) vorgesehen wird, um die Isolation zwischen der Endabdeckung 2 und der Batteriezelle 4 weiter zu erhöhen. Es ist darauf hinzuweisen, dass bei der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform an der zweiten Isolationshalterung ein dem Ausdünnungsteil 3 gegenüberliegender Gasausleitungskanal vorgesehen ist, wobei der Gasausleitungskanal mit dem Gasausbreitungskanal 6 durchgängig verbunden ist, so dass sich das Gas durch den Gasausbreitungskanal 6 über die zweite Isolationshalterung ungehindert zu dem Ausdünnungsteil 3 ausbreiten kann. Konkret ist vorgesehen, dass wenn das Ausdünnungsteil 3 am mittleren Teil in Höhenrichtung der Endabdeckung 2 vorgesehen ist,
  • an der Position des dem mittleren Teil in Höhenrichtung der zweiten Isolationshalterung gegenüberliegenden Ausdünnungsteils 3 eine Öffnung zur Bildung des Gasausleitungskanals vorgesehen ist, um das Passieren des Gases zu erleichtern. An den beiden Enden oben und unten in Höhenrichtung der zweiten Isolationshalterung 5 sind sämtlich der Isolationshalterung 5 gegenüberliegende Enden vorgesehen. Wenn sich das Ausdünnungsteil 3 oben und unten in Höhenrichtung der Endabdeckung 2 und in Längenrichtung des Gehäusekörpers 1 befindet und das Ausdünnungsteil 3 gewissen Teilen in Höhenrichtung der zweiten Isolationshalterung 5 gegenüberliegt, ist an der zweiten Isolationshalterung 5 ebenso eine entsprechende Öffnung zur Bildung des Gasausleitungskanals vorgesehen, um das Passieren des Gases zu erleichtern, wobei an den beiden Enden oben und unten der zweiten Isolationshalterung die Verbindung mit den gegenüberliegenden Enden der Isolationshalterung 5 erfolgt.
  • Wenn sich das Ausdünnungsteil 3 oben oder unten in Höhenrichtung der Endabdeckung 2 und in Längenrichtung des Gehäusekörpers 1 befindet und die Position des Ausdünnungsteils 3 der Verbindungsstelle zwischen der zweiten Isolationshalterung und der Isolationshalterung 5 gegenüberliegt, sind die Enden der zweiten Isolationshalterung und der Isolationshalterung 5 mit einem Zwischenspalt zur Bildung einer Aussparung als Gasausleitungskanal vorgesehen, wobei die betreffende Aussparung der Position des Ausdünnungsteils 3 gegenüberliegt und wobei außerdem eine durchgängige Verbindung mit dem Gasausbreitungskanal 6 besteht, so dass sich das Gas durch den Gasausbreitungskanal 6 über die Aussparung zu dem Ausdünnungsteil 3 ausbreiten kann.
  • Außerdem sind innerhalb des Gehäusekörpers 1 zumindest zwei Batteriezellen 4 vorgesehen, wobei die zumindest zwei Batteriezellen 4 in Längenrichtung des Gehäusekörpers 1 nacheinander seriell gekoppelt verbunden sind. Beispielsweise sind zwei Batteriezellen 4 in Längenrichtung des Gehäusekörpers 1 nacheinander seriell gekoppelt verbunden oder drei Batteriezellen 4 oder noch mehr Batteriezellen 4 sind in Längenrichtung des Gehäusekörpers 1 nacheinander seriell gekoppelt verbunden. Die Pol-Laschen der an den beiden Seiten in Längenrichtung des Gehäusekörpers 1 befindlichen zwei Batteriezellen 4 erstrecken sich jeweils aus den beiden Seiten in Längenrichtung des Gehäusekörpers 1, wobei eine elektrische Verbindung mit dem Pluspol 21 und dem Minuspol 22 besteht. Die Länge jeder der Batteriezellen 4 beträgt 0,15-0,45 der Länge des Gehäusekörpers 1. Das Vorsehen dieses Bereichs vermeidet eine übermäßig hohe Anzahl der Batteriezellen 4 und übermäßig geringe Abmessungen der Batteriezellen 4, so dass die Raumausnutzung und die Energiedichte der Batterie gewährleistet sind. Wenn die innerhalb des Gehäusekörpers 1 vorgesehenen zumindest zwei Batteriezellen 4 seriell gekoppelt verbunden sind, ist an den beiden Seiten oben und unten in Höhenrichtung der Batteriezelle 4 jeweils zumindest eine Isolationshalterung 5 vorgesehen. Dies bedeutet, dass der Isolationshalterung 5 jeder Seite zumindest zwei Batteriezellen 4 entsprechen oder dass die Anzahl der Isolationshalterungen 5 jeder Seite etwas geringer als die Anzahl der Batteriezellen ist oder dass die Anzahl der Isolationshalterungen 5 jeder Seite der Anzahl der Batteriezellen 4 entspricht. Es ist lediglich erforderlich, dass die Isolationshalterung 5 ihre Stütz- und Isolationsfunktion gut wahrnehmen kann.
  • Durch die vorliegende beispielhafte Ausführungsform erfolgt außerdem die Bereitstellung eines Batteriepacks, wobei das betreffende Batteriepack die vorgenannte Batterie umfasst. Weil sich das im Inneren der Batterie befindliche Gas durch den Gasausbreitungskanal 6 schnell zu dem Ausdünnungsteil 3 ausbreiten und unverzüglich ausgeleitet werden kann, ist die Sicherheit der Batterie gewährleistet, wobei gleichzeitig die Sicherheit des Batteriepacks gewährleistet ist und die Lebensdauer des Batteriepacks verlängert wird.
  • Die in der Lösung des vorliegenden Gebrauchsmusters umfassten technischen Mittel sind nicht nur auf die in den vorstehend beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen genannten technische Mittel beschränkt, sondern umfassen auch durch beliebige Kombinationen der genannten technischen Merkmale erhaltene technische Lösungen. Es ist darauf hinzuweisen, dass ein Fachmann des betreffenden technischen Gebietes unter der Voraussetzung der Einhaltung des Prinzips des vorliegen Gebrauchsmusters verschiedene Verbesserungen und Ausschmückungen vornehmen kann, wobei solche Verbesserungen und Ausschmückungen als unter den Schutzumfang des vorliegenden Gebrauchsmusters fallend betrachtet werden.

Claims (16)

  1. Batterie, dadurch gekennzeichnet, dass diese umfasst: einen Gehäusekörper (1), bei welchem es sich um eine vierseitige prismatische Konstruktion handelt, zwei Endabdeckungen (2), welche jeweils an den beiden Seiten in Längenrichtung des vorgenannten Gehäusekörpers (1) vorgesehen sind, wobei an zumindest einer vorgenannten Endabdeckung (2) ein Ausdünnungsteil (3) vorgesehen ist, eine Batteriezelle (4), welche innerhalb des vorgenannten Gehäusekörpers (1) vorgesehen ist, einen Gasausbreitungskanal (6), welcher zwischen der vorgenannten Batteriezelle (4) und dem vorgenannten Gehäusekörper (1) vorgesehen ist, wobei sich der vorgenannte Gasausbreitungskanal (6) in Längenrichtung des vorgenannten Gehäusekörpers (1) erstreckt, wobei der vorgenannte Gasausbreitungskanal (6) mit dem vorgenannten Ausdünnungsteil (3) durchgängig verbunden ist.
  2. Batterie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der vorgenannten Batteriezelle (4) und dem vorgenannten Gehäusekörper (1) eine Isolationshalterung (5) vorgesehen ist, wobei sich die vorgenannte Isolationshalterung (5) in Längenrichtung des vorgenannten Gehäusekörpers (1) erstreckt, wobei zwischen der vorgenannten Isolationshalterung (5) und der vorgenannten Batteriezelle (4) und/oder dem vorgenannten Gehäusekörper (1) der vorgenannte Gasausbreitungskanal (6) gebildet ist.
  3. Batterie nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn der vorgenannte Gasausbreitungskanal (6) zwischen der vorgenannten Isolationshalterung (5) und dem vorgenannten Gehäusekörper (1) vorgesehen ist, an der vorgenannten Isolationshalterung (5) eine dem vorgenannten Gasausbreitungskanal (6) gegenüberliegende Gasdurchlassöffnung vorgesehen ist.
  4. Batterie nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Oberfläche der vorgenannten Batteriezelle (4) mit einer inneren Isolationsfolie bedeckt ist, wobei die vorgenannte Isolationshalterung (5) an der äußeren Oberfläche der vorgenannten inneren Isolationsfolie vorgesehen ist, wobei zwischen der vorgenannten Isolationshalterung (5) und der vorgenannten inneren Isolationsfolie und/oder dem vorgenannten Gehäusekörper (1) der vorgenannte Gasausbreitungskanal (6) gebildet ist, wobei an der vorgenannten inneren Isolationsfolie eine dem vorgenannten Gasausbreitungskanal (6) gegenüberliegende Gasdurchlassöffnung vorgesehen ist.
  5. Batterie nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass an den beiden Seiten in Höhenrichtung der vorgenannten Batteriezelle (4) sämtlich die Isolationshalterung (5) vorgesehen ist.
  6. Batterie nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der vorgenannten Isolationshalterung (5) und der vorgenannten Batteriezelle (4) und/oder dem vorgenannten Gehäusekörper (1) der vorgenannte Gasausbreitungskanal (6) gebildet ist, wobei die Position des vorgenannten Ausdünnungsteils (3) der Position des vorgenannten Gasausbreitungskanals (6) gegenüberliegt.
  7. Batterie nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das vorgenannte Ausdünnungsteil (3) an dem mittleren Teil in Höhenrichtung der vorgenannten Endabdeckung (2) vorgesehen ist.
  8. Batterie nach einem beliebigen der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der vorgenannten Endabdeckung (2) und der vorgenannten Batteriezelle (4) eine zweite Isolationshalterung vorgesehen ist, wobei an der vorgenannten zweiten Isolationshalterung ein dem vorgenannten Ausdünnungsteil (3) gegenüberliegender Gasausleitungskanal vorgesehen ist, wobei der vorgenannte Gasausleitungskanal mit dem vorgenannten Gasausbreitungskanal (6) durchgängig verbunden ist.
  9. Batterie nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass an der auf die vorgenannte Batteriezelle (4) und/oder den vorgenannten Gehäusekörper (1) weisenden Seite der vorgenannten Isolationshalterung (5) eine Rille vorgesehen ist, wobei sich die vorgenannte Rille in Längenrichtung der vorgenannten Isolationshalterung (5) erstreckt, so dass der vorgenannte Gasausbreitungskanal (6) gebildet wird.
  10. Batterie nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Tiefe der vorgenannten Rille in einem Verhältnis von 0, 1-0, 9 zu der Dicke der vorgenannten Isolationshalterung (5) steht, wobei die Dickenrichtung der vorgenannten Isolationshalterung (5) parallel zu der Höhenrichtung des vorgenannten Gehäusekörpers (1) ist.
  11. Batterie nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass an der auf die vorgenannte Batteriezelle (4) und/oder den vorgenannten Gehäusekörper (1) weisenden Seite der vorgenannten Isolationshalterung (5) zumindest zwei hervorstehende Rippen (51) vorgesehen sind, wobei die zumindest zwei hervorstehenden Rippen (51) mit Zwischenabstand in Höhenrichtung der vorgenannten Isolationshalterung (5) vorgesehen sind, wobei sich jede der vorgenannten hervorstehenden Rippen (51) in Längenrichtung der vorgenannten Isolationshalterung (5) erstreckt, so dass zwischen zwei benachbarten vorgenannten hervorstehenden Rippen (51) der vorgenannte Gasausbreitungskanal (6) gebildet wird.
  12. Batterie nach einem beliebigen der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei der vorgenannten Batteriezellen (4) vorgesehen sind, wobei die vorgenannten zumindest zwei Batteriezellen (4) in Längenrichtung des vorgenannten Gehäusekörpers (1) seriell gekoppelt verbunden sind, wobei sich die Pol-Laschen der an den beiden Seiten in Längenrichtung des vorgenannten Gehäusekörpers (1) befindlichen beiden Batteriezellen (4) jeweils aus den beiden Seiten in Längenrichtung des vorgenannten Gehäusekörpers (1) erstrecken, wobei die Länge jeder der vorgenannten Batteriezellen (4) 0,15-0,45 der Länge des vorgenannten Gehäusekörpers (1) beträgt.
  13. Batterie nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass an den beiden Seiten in Höhenrichtung der vorgenannten zumindest zwei Batteriezellen (4) jeweils zumindest eine vorgenannte Isolationshalterung (5) vorgesehen ist.
  14. Batterie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge des vorgenannten Gehäusekörpers (1) 300-1.500mm beträgt, wobei die Länge der vorgenannten Batteriezelle (4) 0, 8-0, 95 der Länge des vorgenannten Gehäusekörpers (1) beträgt.
  15. Batterie nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge des vorgenannten Gehäusekörpers (1) 580-1.200mm beträgt.
  16. Batteriepack, dadurch gekennzeichnet, dass dieses die Batterie nach einem beliebigen der Ansprüche 1-15 umfasst.
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